JP5402815B2 - 光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、光信号にて通信を行なうことによって電気通信線におけるリンギングを回避し、通信装置間の通信品質を向上させることができる通信システムに関し、電気信号で行なわれていた既存プロトコルに基づく通信を光通信にて実現させることが可能な光通信システムに関する。

近年では、複数の通信装置を接続し、各通信装置に夫々機能を割り振って相互にデータを交換し、連携して多様な処理を行なわせるシステムが各分野で利用されている。例えば、車両に配される車載ＬＡＮ（Local Area Network）の分野では、ＥＣＵ（電子制御装置；Electronic Control Unit）に通信機能を持たせ、各ＥＣＵに夫々特化させた処理を行なわせて相互にデータを交換することにより、システムとして多様な機能を実現させている。

各ＥＣＵの機能が特化していく一方で、通信システム全体で可能となるべき機能は増大化する傾向にあるので、通信手段を備える装置（ノード）の数は増大化している。しかしながら、通信線に多くのノードを接続するとリンギングなどが発生しやすくなり、通信障害の発生頻度が増加するという問題がある。現行のＣＡＮ（Controller Area Network）を採用した通信では、通信線に接続可能なノード数に制限を設けている。

通信システム全体の機能が増大して機器の数が増えることで通信線及び他の信号線への電磁ノイズの影響が無視できない。特に、車両の分野ではＥＶ（Electric Vehicle）及びＨＥＶ（Hybrid EV）の普及により車両内に高電圧ケーブルが配策されている。電磁ノイズの影響を排除するために通信線にはシールド処理されたもの（ＳＴＰ：Shielded Twisted Pair）を用いることが望ましい。しかしながら、従来から用いられているＥＣＵは、ＵＴＰにて信号を送受信するように構成されており、ＳＴＰへ対応させるためにコネクタ等を全て変更することは現実的でない。

リンギング防止のためには、通信線を複数に分け、異なる通信線にＥＣＵを夫々接続して１つの通信線に接続するノードの数に制限を設けるように構成される。これらの構成では、異なる通信線間はデータの送受信を制御するゲートウェイ（ＧＷ：Gate Way）により接続される。しかしながら、一通信線あたりのノード数制限のためにＧＷを通信システムに含める構成では、通信システム全体の部品点数が増加しシステム全体のコストが上がる。

そこで、電磁ノイズの影響を受けない光ケーブルを介した光通信を採用することが考えられる。車両の分野でも一部を光通信によって実現する構成が提案されている（特許文献１）。

特開２００８−２１９３５３号公報

一部のみならず、ＥＣＵ間の通信を全て光通信に代替することも考えうる。この場合、従来のＥＣＵを全て作り変えることなくシステムを構築できることが望ましい。そのためには各ＥＣＵが有する従来の通信プロトコルの通信機能を利用できるようにシステムを実現することが求められる。

車載通信におけるプロトコルはＣＡＮが広く採用されている。ＣＡＮのプロトコルでは特に、通信の衝突に対する調停処理を行なうために、各ノードは通信線を常に監視する。各ノードは自身が送信する場合も、通信線を送信されている信号と自身が送信した信号とを比較して一致する場合は送信処理を続行し、不一致の場合は送信処理を停止する。全てを光通信とした場合でも、自ら送信する信号も他からの信号をも全て各ノードが検出できるように、光通信と電気的通信との間を構成する必要がある。

一方、光通信によって通信システムを構築する場合、光パワーの低下を抑制するため、複数のネットワークに分け、各ネットワークではスターカプラ（パッシブ）を用いて光通信装置をスター型に接続する構成が好ましい。このとき、異なるネットワークのカプラ間を光通信線（光ファイバ）で接続することによって異なるネットワーク間での光信号の交換が可能でありＧＷを必要としない。カプラ（パッシブ）は、入力された光を合配する光デバイスである。ＣＡＮのプロトコルを利用するためには、各カプラを介しても当該通信プロトコルに適した通信が行なわれるような構成が必要となる。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電気信号で行なわれていた所定のプロトコルに基づく通信を光通信でも実現することができる光通信システムを提供することを目的とする。

第１発明に係る光通信システムは、複数の光入力部及び複数の光出力部を夫々有し、１つの光入力部から入力された光を、複数の光出力部へ分配して出力し、相互に光入力部及び光出力部で接続された第１光分配器及び第２光分配器と、第１光分配器の前記光入力部及び光出力部の内の一部に夫々、スター型に光通信線を介して接続され、第１波長の光信号を送信し、第１又は第２波長を含む異なる複数の波長の光信号を受信する複数の第１光通信装置と、第２光分配器の前記光入力部及び光出力部の内の一部に夫々、スター型に光通信線を介して接続され、第２波長の光信号を送信し、第１又は第２波長を含む異なる複数の波長の光信号を受信する複数の第２光通信装置と、第１光分配器の１つの光出力部と、第２光分配器の１つの光入力部の間に接続され、第２波長の光を減衰させる第１フィルタと、第２光分配器の１つの光出力部と、第１光分配器の１つの光入力部の間に接続され、第１波長の光を減衰させる第２フィルタとを備えることを特徴とする。

第２発明に係る光通信システムは、前記光通信装置は、送信中の光信号と受信中の光信号とを比較し、送信の成否を判断する手段を備えることを特徴とする。

第３発明に係る光通信システムは、前記光通信装置は、ＣＡＮプロトコルに基づき光信号を送受信するようにしてあることを特徴とする。

本発明では、複数の光入力部及び光出力部を有し、１つの光入力部から入力された光を複数の光出力部へ分配して出力する複数の光分配器が備えられ、各光分配器に夫々、光分配器が有する光入力部へ光信号を送信し、光出力部から出力される光信号を受信する光通信装置がスター型に光通信線を介して接続される。
光分配器間も光入力部及び光出力部で接続されるので、全面的に光通信化される。

また本発明では、光分配器に接続される光通信装置が光信号を送信した場合、送信された光信号は１つの光分配器の光入力部に入力されるので、該１つの光分配器の複数の光出力部から出力される。複数の光出力部の内の１つは、光信号を送信した光通信装置に接続されている。したがって当該光通信装置は、自身が送信した光信号を監視することが可能となる。光分配器の光出力部から、スター型に接続されている他の光通信装置へも出力されて各光通信装置が受信できると共に、他の光分配器の光入力部にも入力される。当該他の光分配器でも同様に、複数の光出力部から分配されて出力されるから、スター型に接続されている光通信装置でも同様に同一の光信号を受信する。
これにより、光通信であっても衝突検知、アービトレーションなどを必須とするＣＡＮ等のプロトコルによる通信が可能である。

本発明では、各光分配器が備える光出力部の内、光通信装置が接続されていない光出力部即ち他の光分配器と接続される光出力部には、前記光通信装置が送信する光信号の波長とは異なる波長の光を減衰させる１又は複数のフィルタが接続される。
これにより、１の光分配器に接続されている光通信装置が送信した光信号は、前記１の光分配器に入力され、該光分配器に接続されている他の光通信装置へ出力されると共に、減衰されずに他の光分配器の入力部へ出力される。当該他の光分配器では、光入力部から入力された光を各光出力部から出力するので、１の光分配器から出力されて入力された光も区別なく出力する。他の分配器に接続されるフィルタは、当該他の分配器に接続される光通信装置が送信する光信号の波長とは異なる波長の光を減衰させる。したがって、１の光分配器から出力されて他の光分配器に入力された光は、当該他の光分配器から再度出力されるものの、フィルタによって減衰されるので１の光分配器へ戻らない。

本発明では、光通信装置は、送信中の光信号と、受信中の光信号とを比較して送信の成否を判断する所定のプロトコルに基づき通信を行なう。本発明では、光分配器へ送信した光信号を入力するようにしてあるので、送信中であっても自身の送信した光信号が帰還され、所定のプロトコルによる通信が可能となる。所定のプロトコルは、例えばＣＡＮである。

本発明では、複数の光分配器と、各光分配器に接続される光通信線と、各光分配器に接続される光通信装置が送信する光信号の波長と異なる波長の光を減衰させるフィルタとが予め接続されてハーネスが構成されてある。当該ハーネスに、光通信装置を接続することにより容易に、所定のプロトコル通信が可能な光通信システムを構成することができる。

本発明では、ハーネス同士の接続コネクタ内部にフィルタが設けられてもよく、これにより、ハーネス同士を接続することで容易に、所定のプロトコル通信が可能な光通信システムを構成することができる。

本発明では、フィルタは光分配器と共に光分配装置を構成してもよい。フィルタが減衰させる光の波長が異なる複数の光分配装置を接続し、各光分配装置にフィルタの波長に対応する光通信装置を接続することにより、容易に、所定のプロトコル通信が可能な光通信システムを構成することができる。

本発明による場合、光分配器に複数の光通信装置が接続され、更に光分配器間が接続されて通信システムが構成される。これにより、光通信としても各光通信装置は、自身が送信した信号をも含めて通信線に送信された信号を常に監視することが可能になる。光通信であっても衝突検知、アービトレーションなどを必須とするＣＡＮ等のプロトコルによる通信を実現させることができる。

実施の形態１における車載光通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１における光通信装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１における光分配器及びコネクタの構成及び光分配器及びコネクタを介した光信号の送受信を模式的に示す模式図である。 実施の形態１におけるフィルタの特性を示すグラフである。 実施の形態２における車載光通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態２における光分配装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
なお、以下の説明では、本発明に係る光通信システムを、車両内に配設される各種制御用の機器間を接続してＣＡＮに基づきデータを送受信する車載通信システムに適用した例を挙げて説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における車載光通信システムの構成を示すブロック図である。車載光通信システムは、車両１に設置され、複数の光通信装置１０ａ，１０ａ，…、１０ｂ，１０ｂ，…と、光分配器２ａ，２ｂと、光通信線３，３，…と、コネクタ４ａ，４ｂとを備える。光分配器２ａ、光通信線３及びコネクタ４ａで光通信ハーネス５ａを構成する。同様に光分配器２ｂ、光通信線３及びコネクタ４ｂで光通信ハーネス５ｂを構成する。

複数の光通信装置１０ａ，１０ａ，…は夫々光通信線３を介して、スター型に光分配器２ａに接続されている。複数の光通信装置１０ｂ，１０ｂ，…も同様に夫々光通信線３を介してスター型に光分配器２ｂに接続されている。

光分配器２ａには光通信線３を介してコネクタ４ａが接続されている。光分配器２ｂには光通信線３を介してコネクタ４ｂが接続されている。コネクタ４ａとコネクタ４ｂとを接続することにより、光分配器２ａと光分配器２ｂとが接続されている。

光通信線３は光ファイバである。光通信装置１０ａから光分配器２ａへの上り線と、光分配器２ａから光通信装置１０ａへの下り線とは夫々区別されている。同様に光通信装置１０ｂから光分配器２ｂへの上り線と、光分配器２ｂから光通信装置１０ｂへの下り線とが夫々区別されている。同様にして光分配器２ａと光分配器２ｂとの間の光通信線３も光分配器２ａから光分配器２ｂへの線と、光分配器２ｂから光分配器２ａへの線とで区別される。

図２は、実施の形態１における光通信装置１０ａ（１０ｂ）の構成を示すブロック図である。光通信装置１０ａは、マイクロコンピュータ（図２中、μＣと記載）１１と、光トランシーバ１２とを備える。光通信装置１０ａは、車両に搭載される各機器の制御を行なうＥＣＵである。なお、光通信装置１０ａと光通信装置１０ｂとは、光トランシーバから送信される光信号の波長が異なるのみで、他は同様の構成であるので、光通信装置１０ｂの内部構成の詳細な説明は省略する。

マイクロコンピュータ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサがＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されてあるプログラムを読み出して車載機器を制御する処理を実行する（いずれも図示せず）。マイクロコンピュータ１１は、ＣＡＮコントローラ１３の機能を有する。これによりマイクロコンピュータ１１は、ＣＡＮプロトコルに基づきデータを送受信し、受信したデータに基づき制御処理を実行する。

ＣＡＮコントローラ１３は、マイクロコンピュータ１１内のプロセッサからの指示に基づき、ＣＡＮプロトコルのデータ形式に従った送信用データに変換した送信信号Ｔｘを、光トランシーバ１２へ出力する。またＣＡＮコントローラ１３は、光トランシーバ１２から受信信号Ｒｘを入力し、ＣＡＮプロトコルに基づいて信号を解釈し、内容をプロセッサへ通知する。ＣＡＮコントローラ１３は、送信信号Ｔｘを１ビットずつ順次出力しつつ、受信信号Ｒｘを入力し、受信信号Ｒｘの後述のアービトレーションフィールドを自身の送信信号Ｔｘのアービトレーションフィールドと比較する。ＣＡＮコントローラ１３は、送信信号Ｔｘと受信信号Ｒｘのアービトレーションフィールドが一致する場合は送信信号Ｔｘの出力を継続し、不一致の場合は受信モードとなって送信信号Ｔｘの出力を停止する。これにより、複数の光通信装置１０ａ（又は光通信装置１０ｂ）から同時に信号が送信されたときの調停処理が実現される。

ＣＡＮプロトコルにて送受信される信号は、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、データフィールド、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）フィールド、及びＡＣＫ（ACKnowledgement）フィールド等の複数のフィールドで構成されるデジタル信号である。マイクロコンピュータ１１のプロセッサから与えられるデータは、データフィールドに格納される。アービトレーションフィールドは、通信で衝突が発生した場合に前述の調停処理を行なうためのフィールドであり、信号の優先度に応じた値が格納される。送信側のＣＡＮコントローラ１３は、送信した信号のＡＣＫフィールドのＡＣＫビットの有無により、受信されたか否かを判断し、再送の要否を判断する。ＣＡＮプロトコルではデジタル信号の「０（ドミナント）」の方が「１（レセッシブ）」よりも優先される。

光トランシーバ１２は、ＣＡＮコントローラ１３にてＣＡＮプロトコルに従って生成された送信信号Ｔｘを光信号に変換して光通信線３へ送出する。光トランシーバ１２は、ＣＡＮプロトコルにおける「０（ドミナント）」／「１（レセッシブ）」を夫々、光の「有」／「無」に対応させて変換する。逆に光トランシーバ１２は、光通信線３を介して受信された信号即ち光の「有」／「無」を、「０（ドミナント）」／「１（レセッシブ）」へ変換したデジタル信号を受信信号ＲｘとしてＣＡＮコントローラ１３へ出力する。

光通信装置１０ａの光トランシーバ１２と光通信装置１０ｂの光トランシーバ１２とは、送信する光信号の波長が異なる。光通信装置１０ａの光トランシーバ１２は、例えば６５０ｎｍの波長の光信号を用いてＣＡＮプロトコルに従う信号を送信する。なお、光通信装置１０ａの光トランシーバ１２は、５５０ｎｍの光信号も６５０ｎｍの光信号も両方を良好に受信し、光信号をデジタル信号に変換してＣＡＮコントローラ１３へ通知する。ただし、光通信装置１０ａの光トランシーバ１２は、６５０ｎｍの光信号の光信号の内、所定のパワーよりも弱い光信号については無視する。

光通信装置１０ｂの光トランシーバ１２は、例えば５５０ｎｍの波長の光信号を用いる。光通信装置１０ａの光トランシーバ１２と光通信装置１０ｂの光トランシーバ１２とが用いる波長同士は、５０〜１００ｎｍ以上離れていることが好ましい。送信する光信号の波長以外は通信装置１０ａと同様であり、５５０ｎｍの光信号も６５０ｎｍの光信号も両方を良好に受信するが、５５０ｎｍの光信号の光信号の内、所定のパワーよりも弱い光信号については無視する。

図３は、実施の形態１における光分配器２ａ，２ｂ及びコネクタ４ａ，４ｂの構成及び光分配器２ａ，２ｂ及びコネクタ４ａ，４ｂを介した光信号の送受信を模式的に示す模式図である。光分配器２ａ及び光分配器２ｂの構成は同様であるので、以下では光分配器２ａについて詳細を説明し、光分配器２ｂの詳細な説明は省略する。

なお、以下図３の説明では、図示及び説明を簡略化するため、光分配器２ａは４つの光入力部２０ａ及び４つの光出力部２１ａを備え、３つの光通信装置１０ａが接続されている構成とする。勿論、光通信装置１０ａは、光入力部２０ａ及び光出力部２１ａを５つ以上有し、図１に示すように４つ以上の光通信装置１０ａと接続されてよい。

光分配器２ａは、一側に４つの光入力部２０ａを有し、他側に４つの光出力部２１ａを有する。光入力部２０ａは、光通信線３からの光信号を導入するガイドであり、光出力部２１ａは、光分配器２ａ内に伝播された光を接続される光通信線３へ導入するガイドである。光出力部２１ａは受光素子を備えて改めて光を受光して光通信線３へ出力するようにしてもよい。これにより、１つの光入力部２０ａに入力された光は、４つの光出力部２１ａ全てから出力される。

光分配器２ａは、２入力２出力の安価な光カプラを４つ用いて構成される。４つの光カプラを２つずつ前段（入力側）及び後段（出力側）とし、前段の２つの光カプラが夫々有する２つの出力部を夫々、後段の２つの光カプラへ各別に接続する。これにより、前段の２つの光カプラの１つの入力部に入力された光は、後段の２つの光カプラへ夫々出力され、後段の２つの光カプラが夫々有する２つの出力部全てから出力される。なお光分配器２ａは、円柱又は角柱状の透明樹脂又はガラスなどの透明な材料で形成され、１つの光入力部２０ａに入力された光は内部全体に伝播し、４つの光出力部２１ａ全てから出力されるようにしてもよい。

光分配器２ａが有する光入力部２０ａ及び光出力部２１ａを８つとした場合、光分配器２ａに７つまでの光通信装置１０ａを接続した上で、１つの光分配器２ｂと接続する構成が可能である。光分配器２ａが８つの光入力部２０ａ及び光出力部２１ａを備える場合は、２入力２出力の安価な光カプラを１２個、即ち前段（入力側）４つ、中段４つ、後段（出力側）４つ夫々の２入力２出力を分岐させて接続して構成すればよい。

コネクタ４ａ及びコネクタ４ｂは、接続されている光通信線３を伝播してくる光信号をガイドし、他の光通信線３ａへ導入する。コネクタ４ａは内部にフィルタ４０ａを有し、コネクタ４ｂは内部にフィルタ４０ｂを有する。フィルタ４０ａは光学フィルタ（ＨＰＦ：High Path Filter）であり、フィルタ４０ｂは光学フィルタ（ＬＰＦ：Low Path Filter）である。図４は、実施の形態１におけるフィルタ４０ａ，４０ｂの特性を示すグラフである。フィルタ４０ａは、光通信線３を伝播してくる光信号の内、例えば６５０ｎｍの光信号を透過させ、５５０ｎｍの光信号を減衰させる。フィルタ４０ｂは、例えば５５０ｎｍの光信号を透過させ、６５０ｎｍの光信号を減衰させる。

このような構成により、本実施の形態１のように車載光通信システムを全て光通信化したとしても、光通信装置１０ａ及び光通信装置１０ｂは夫々、ＣＡＮプロトコルに従った通信が可能である。図３に戻り、以下に詳細を説明する。

光通信装置１０ａは、自身の処理により得られたデータを他の光通信装置１０ａ又は光通信装置１０ｂが使用できるよう、データ信号を送信する。データ信号は、６５０ｎｍの波長の光信号で送信される。この光信号は光通信線３を介して接続されている光分配器２ａの１つの光入力部２０ａに入力される。

光分配器２ａは、１つの光入力部２０ａに入力された光信号を４つの光出力部２１ａ全てから出力する。４つの光出力部２１ａの内の３つは、送信元である光通信装置１０ａを含む３つの光通信装置１０ａに接続されているから、３つの光通信装置１０ａ全てで送信元からのデータ信号を受信できる。これにより、送信元の光通信装置１０ａでは、ＣＡＮコントローラ１３が、自身から出力中のデータ信号のアービトレーションフィールドと、入力される受信信号のアービトレーションフィールドとの比較が可能であり、ＣＡＮプロトコルに従った通信が実現できる。

光分配器２ａの４つの光出力部２１ａの内の残りの１つは、他の光分配器２ｂへフィルタ４０ａを内蔵するコネクタ４ａを介して接続されている。フィルタ４０ａは、光分配器２ａに接続されている光通信装置１０ａが送信する光信号の波長（６５０ｎｍ）の光を１００％透過させるから、１つの光通信装置１０ａから送信された光信号は、分配器２ｂへも到達する。

光分配器２ｂの１つの光入力部２０ｂに入力された光信号は、同様にして光分配器２ｂの４つの光出力部２１ｂ全てから出力される。４つの光出力部２１ｂの内の３つは、３つの光通信装置１０ｂに夫々光通信線３を介して接続されている。光通信装置１０ｂは、これらの３つの光出力部２１ｂから出力された光信号を波長によらず受信するから、光通信装置１０ａから送信された光信号を受信できる。これにより、光通信装置１０ａから送信された光は、光通信装置１０ｂでも受信できる。

光分配器２ｂの４つの光出力部２１ｂの残りの１つは、フィルタ４０ｂを内蔵するコネクタ４ｂを介して光分配器２ａへ接続されている。したがって、光通信装置１０ａから送信され、光分配器２ａから出力された光信号は、光分配器２ｂへ入力された後、他の光信号と区別なく光分配器２ｂの出力部２１ｂから出力され、再度光分配器２ａへ戻ろうとする。しかしながら、コネクタ４ｂのフィルタ４０ｂは、光分配器２ｂに接続されている光通信装置１０ｂが送信する光信号の波長（５５０ｎｍ）の光を１００％透過させるが、異なる波長（６５０ｎｍ）の光を減衰させる。したがって、光通信装置１０ａから送信され、光分配器２ａから出力された光信号は、光分配器２ｂへ入力された後、光分配器２ａへ戻ったとしてもパワーが弱く、光通信装置１０ａのトランシーバ１２で受信されない。

光通信装置１０ｂが、自身の処理により得られたデータを他の光通信装置１０ｂ又は光通信装置１０ａが使用できるよう、データ信号を送信する場合も同様である。光通信装置１０ｂから送信された５５０ｎｍの波長の光信号は、光分配器２ｂの１つの光入力部２０ｂへ入力し、４つの光出力部２１ｂから出力する。これにより、送信元を含む４つの光通信装置１０ｂにて光通信装置１０ｂからの光信号を受信することが可能である。また、当該光信号は、４つの光出力部２１ｂの内の１つの光出力部２１ｂから、フィルタ４０ｂを内蔵するコネクタ４ｂを介して光分配器２ａ側へ出力される。フィルタ４０ｂは５５０ｎｍの波長の光信号を透過し、６５０ｎｍの波長の光信号を減衰させるから、光通信装置１０ｂからの光信号を透過させる。したがって、光通信装置１０ｂから光信号は光分配器２ａへ到達する。当該光信号は、光分配器２ａの光入力部２０ａへ入力されて光分配器２ｂへ接続されている光出力部２１ａからも出力されるが、フィルタ４０ａによって減衰され、光分配器２ｂへ戻ったとしてもパワーが弱く、光通信装置１０ｂのトランシーバ１２で受信されない。

このように、光分配器２ａ及び光分配器２ｂを接続して、光通信装置１０ａ及び光通信装置１０ｂでＣＡＮに基づく光信号の送受信ができると共に、フィルタ４０ａ及びフィルタ４０ｂを備えることで光分配器２ａ及び光分配器２ｂ間での光信号のループ現象を回避することができる。

実施の形態１の図１に示したように、光通信ハーネス５ａ，５ｂを構成しておき、夫々に光通信装置１０ａ，１０ａ，…、１０ｂ，１０ｂ，…を接続すればよいだけとしておくことで、ＧＷなしにＣＡＮに基づく光通信を実現する光通信システムを容易に構築することができる。これにより、電磁ノイズ及びリンギングの影響を抑制しつつ、従来のＣＡＮプロトコルに基づく光通信システムを実現することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、フィルタ４０ａは、光分配器２ａの光出力部２１ａの内の光通信装置１０ａが接続されていない光出力部２１ａに接続されているコネクタ４ａ内に含まれる構成とした。これに対し、実施の形態２では、フィルタ４０ａに対応するフィルタを光分配器２ａと一体化させた構成とする。

実施の形態２における車載光通信システムの構成は、実施の形態１における構成と同様である。ただし、光分配器２ａ及びコネクタ４ａに代替して、光分配装置６とフィルタ４０ａを備えないコネクタを含む構成とする。

図５は、実施の形態２における車載光通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態２における車載光通信システムは、車両１に設置され、複数の光通信装置１０ａ，１０ａ，…、１０ｂ，１０ｂ，…と、光分配装置６ａ，６ｂと、光通信線３，３，…とを備える。光分配器６ａ及び光通信線３で光通信ハーネス７ａを構成する。同様に光分配器６ｂ及び光通信線３で光通信ハーネス７ｂを構成する。

複数の光通信装置１０ａ，１０ａ，…は夫々光通信線３を介して、スター型に光分配装置６ａに接続されている。複数の光通信装置１０ｂ，１０ｂ，…も同様に夫々光通信線３を介してスター型に光分配装置６ｂに接続されている。光分配装置６ａ及び光分配装置６ｂは相互に、光通信線３を介し、光分配装置６ａから光分配装置６ｂへの線と、光分配装置６ｂから光分配装置６ａへの線とで区別されて接続されている。

図６は、実施の形態２における光分配装置６ａの構成を示すブロック図である。光分配装置６ａ及び光分配装置６ｂの構成は同様であるので、以下では光分配装置６ａについて詳細を説明し、光分配装置６ｂの詳細な説明は省略する。

光分配装置６ａは、光分配器６０ａとフィルタ６４ａとを備える。

光分配器６０ａは実施の形態１における光分配器２ａと同様に、２入力２出力の安価な光カプラを４つ用いて構成され、一側に４つの光入力部６１ａを有し、他側に４つの光出力部６２ａを有する。光分配器６０ａは、円柱又は角柱状の透明樹脂又はガラスなどの透明な材料で形成されてもよい。光分配器６０ａの４つの光入力部６１ａの内の３つは、光通信装置１０ａと接続されるように、接続端子と光通信線を介して接続されており、残りの１つは、他の光分配装置６ｂと接続されるように端子６３ａと光通信線を介して接続されている。４つの光出力部６２ａの内の１つは、フィルタ６４ａに接続されており、他の３つの光出力部６２ａは、光通信装置１０ａと接続されるように接続端子と光通信線を介して接続されている。

フィルタ６４ａは光学フィルタであり、光分配装置６ｂと接続されるように端子６５ａと光通信線を介して接続されている。フィルタ６４ａは実施の形態１におけるフィルタ４０ａと同一であり、光分配装置６ａに接続される光通信装置１０ａが送信する光信号の波長（６５０ｎｍ）の光を１００％透過させ、光分配装置６ｂに接続される光通信装置１０ｂが送信する光信号の波長（５５０ｎｍ）の光を減衰させるＨＰＦである。

図示しないが、光通信装置１０ｂが接続される光分配装置６ｂに内蔵されるフィルタ６４ｂは、実施の形態１におけるフィルタ４０ｂと同一であり、光分配装置６ｂに接続される光通信装置１０ｂが送信する光信号の波長（５５０ｎｍ）の光を１００％透過させ、光分配装置６ａに接続される光通信装置１０ａが送信する光信号の波長（６５０ｎｍ）の光を減衰させるＬＰＦである。

このように構成される光分配装置６ａ及び光分配装置６ｂを、光通信線３によって端子６３ａと端子６５ｂ、端子６５ａと端子６３ｂとで接続し、光分配装置６ａの接続端子に光通信装置１０ａ，１０ａ，…を、光分配装置６ｂの接続端子に光通信装置１０ｂ，１０ｂ，…を接続する。これにより、実施の形態１における図３に示した構成と同様の構成となり、光通信装置１０ａ及び光通信装置１０ｂでＣＡＮに基づく光信号の送受信ができると共に、フィルタ６４ａ及びフィルタ６４ｂを備えることで光分配装置６ａ及び光分配器６ｂ間での光信号のループ現象を回避することができる。

実施の形態２の図５に示したように、光通信ハーネス７ａ，７ｂを構成しておき、夫々に光通信装置１０ａ，１０ａ，…、１０ｂ，１０ｂ，…を接続すればよいだけとしておくことで、ＧＷなしにＣＡＮに基づく光通信を実現する光通信システムを容易に構築することができる。これにより、電磁ノイズ及びリンギングの影響を抑制しつつ、従来のＣＡＮプロトコルに基づく光通信システムを実現することができる。

実施の形態１及び２は、ＣＡＮに基づく光通信ができるシステムについて説明した。しかしながら本発明はＣＡＮに限定するものではなく、通信線へ送信されている信号、特に自分自身が送信する信号をも含めて常時監視し、衝突を検知するプロトコルに基づく通信を光信号にて実現するシステム全般に適用できる。

また実施の形態１及び２では、車載ネットワークに適用した例について説明した。しかしながら本発明は、車載に限定するものではなく、ＦＡ（Factory Automation）などのＣＡＮ通信への適用も可能である。

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０ａ 光通信装置（第１光通信装置）
１０ｂ 光通信装置（第２光通信装置）
２ａ 光分配器（第１光分配器）
２ｂ 光分配器（第２光分配器）
３ 光通信線
４ａ，４ｂ コネクタ
４０ａ フィルタ（第１フィルタ）
４０ｂ フィルタ（第２フィルタ）
５ａ，５ｂ 光通信ハーネス
６ａ，６ｂ 光分配装置
６０ａ 光分配器
６４ａ フィルタ（第１フィルタ）

Claims (3)

1. 複数の光入力部及び複数の光出力部を夫々有し、１つの光入力部から入力された光を、複数の光出力部へ分配して出力し、相互に光入力部及び光出力部で接続された第１光分配器及び第２光分配器と、
   第１光分配器の前記光入力部及び光出力部の内の一部に夫々、スター型に光通信線を介して接続され、第１波長の光信号を送信し、第１又は第２波長を含む異なる複数の波長の光信号を受信する複数の第１光通信装置と、
   第２光分配器の前記光入力部及び光出力部の内の一部に夫々、スター型に光通信線を介して接続され、第２波長の光信号を送信し、第１又は第２波長を含む異なる複数の波長の光信号を受信する複数の第２光通信装置と、
   第１光分配器の１つの光出力部と、第２光分配器の１つの光入力部の間に接続され、第２波長の光を減衰させる第１フィルタと、
   第２光分配器の１つの光出力部と、第１光分配器の１つの光入力部の間に接続され、第１波長の光を減衰させる第２フィルタと
   を備えることを特徴とする光通信システム。
2. 前記光通信装置は、
   送信中の光信号と受信中の光信号とを比較し、送信の成否を判断する手段を備えること を特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
3. 前記光通信装置は、ＣＡＮプロトコルに基づき光信号を送受信するようにしてあること を特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。

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